市政工程施工中地下管線的保護探討

楊藍山

（民勤縣項目代建辦公室，甘肅 武威 733300）

0 引言

地下管線猶如人類的血管，為城市發(fā)展和居民生活輸送著必要的動力，管線本身像交通線路一樣互相交錯，由水運管道、煤氣管道、污水管道、電力電纜、通信光纜組成。一旦管線出現損壞情況，勢必會影響人們的正常生活，越是人口密集、經濟發(fā)展集中化的區(qū)域，管線損壞帶來的負面影響就越嚴重。在市政工程施工建設過程中做好地下管線的保護工作，已經成為市政管理部門和施工單位的重點關注問題。基于此，本文主要探討在市政工程施工建設中保護地下管線的措施，以期為地下管線保護工作建立良好的工作模式和管理流程。

1 市政工程施工中地下管線損壞的原因

1.1 管線信息不明

許多城市的早期管理較為松散，許多管線信息由紙質資料整理記錄下來，部分管線情況資料未能被及時轉錄整理完成，導致部分具體管線的實際情況資料未被記錄到市政管理部門的檔案當中，管線資料不明。此外，部分工程圖在設計中存在問題，圖紙既未注明管線具體位置，也沒有說明管線的具體走向和材質，導致現場施工人員未能充分了解管線實際情況，難以提前施加保護措施進行預防，導致管線在施工中被無意破壞[1]。

1.2 現場勘查存在疏忽情況

施工承包商在工程中為了盡可能節(jié)約成本，做好成本管控，通常會采用壓縮工期的方式盡可能降低人工和機械設備租用方面的支出，這也導致設計團隊難以有充足的時間完成圖紙設計工作，許多工程甚至一邊畫圖一邊施工，導致設計人員難以有充足的時間對施工現場的管線敷設情況進行嚴格調查。部分施工單位給予調查工作的資金支持較低，有些施工方甘冒違規(guī)風險來減少調查投入，在調查工作中存在僥幸心理，為后續(xù)施工埋下安全隱患。

1.3 管線質量較低

因管線質量不高，部分城市管線本身使用時間較長，受地下水和微生物的侵蝕較為嚴重，部分管線的結構強度容易受到影響，再加上土體變形和外力碾壓因素，最終導致管線外部結構遭到破壞，發(fā)生管內物質泄漏情況。

1.4 施工前準備工作不充分

目前現場施工人員的主要目標集中于施工效率和進度控制，未能認識到地下管線保護工作的重要性，在施工中未按要求沿管線敷設位置布設警示標識，也未嚴格執(zhí)行施工安全交底工作，缺少相應的技術人員對現場進行管控，導致管線缺少保護。施工現場的人員流動較大，人員的變更導致許多后來的施工人員對施工當中的要求和注意事項了解不清，導致管線破壞的情況時有發(fā)生[2]。

2 市政工程施工中地下管線保護策略

2.1 建立市政工程信息管理系統

市政工程管理部門的文件信息是設計人員獲取信息的重要來源，是圖紙設計的基礎。為了盡可能避免施工對地下管線造成損壞，應從設計層面入手，盡可能做好資料數據的整合，保證圖紙設計合理準確，為圖紙設計提供準確支持。為此市政管理部門可以將BIM技術引入到信息管理過程中，將管線位置和具體材料信息等參數整合到系統當中，設計人員可以根據自身需求隨時查閱調取相關信息，在系統中進行模擬施工，確定施工流程是否會影響管線性能，有效提升設計合理性，提高對地下管線的保護效果[3]。

2.2 建立隔離帶

在施工建設過程中，土體受到的影響較大，地下管線四周的土體會產生位移，土體形變位移給管線施加了較大的外力作用，導致管線受損。為了避免類似情況發(fā)生，施工人員在施工流程開始之前可以通過建立隔離帶的方式做好保護措施。深層管線保護可以在施工地區(qū)與管線的中間位置施加鋼板樁、樹根樁、深層攪拌樁等隔離體，盡可能控制管線四周的土體位移，減少施工引起的土體形變給管線帶來壓力。淺層管線保護可以在管線四周施挖隔離槽，在管線與施工位置之間保留一定空間，給予土體釋放內部形變壓力的空間，有效避免土體形變給管線帶來的不良影響。根據作業(yè)深度不同，施工人員也可以選擇將管線挖出懸空放置，將隔離槽設置在管線的底部位置，強化隔斷釋放擠壓力和振動力的效果。但這種管線保護方式會使其直接暴露在外部環(huán)境中，如果當地的氣溫溫差較大，在氣溫突然下降的情況下管道很可能會凍裂，如果回填土回填不密實，未能對管道下部位置起到支撐作用，致使管道上部土體質量積壓到管道上，未能直接將壓力傳遞到下部土體當中，也會破壞管線。因此技術人員在施工中需要發(fā)揮自身看護作用，做好施工指導和技術管控，避免原有的管道保護措施影響管道質量[4]。

2.3 提高地下管線測量精確度

在市政工程項目施工中做好地下管線保護工作，必須要做好現場勘查工作，在調查工作中確定地下管線布設情況，根據調查結果制定施工流程、完善設計圖紙，規(guī)避正常施工可能給管線帶來的風險。

為提高地下管線測量精確度，施工企業(yè)需要盡可能選擇適當的測量儀器。常見的測量儀器主要用于探測金屬材質的管道和線纜，當今社會材料科學高速發(fā)展，許多非金屬材料被應用到管道制作當中，這也導致測量儀器難以準確測定非金屬管道的位置。針對這種情況，為了保證測量準確度，建筑企業(yè)需要使用地質雷達等設備完成管道測量工作，保證測量結果真實可信。由于新購測量設備的成本投入較大，建筑企業(yè)可以通過租借設備的方式完成測量工作，做到經濟效益與社會效益并重。

在測量工作中工作人員需要注意到部分管道埋設較深，探測設備的信號質量較差，影響探測的結果和質量，為了解決這一問題，測量人員需要在現場不斷調整發(fā)射機的擺放位置和測量狀態(tài)，適當延長測試時間，盡可能得到完整的測量結果，為后續(xù)圖紙設計提供準確數據支持。

在測量工作中除了需要測試管線位置外，還需要測量土壤情況。因為不同的土壤性質存在一定差別，在同樣的深度下土體結構的受力情況和形變系數都會因土壤性質的差異產生不同，部分土壤含鐵量較高，測量結果容易出現偏差；土壤較為細膩，測量結果則會更加準確。通過這種測量確定加埋平面的位置、深度、改正系數，為后續(xù)施工細節(jié)的敲定提供必要參考。

2.4 應用懸吊法施工

在基坑施工過程中，部分距離地面較近的管線不可避免地會暴露在基坑內部，此時土體一旦發(fā)生位移很可能造成管線損壞，部分土質穩(wěn)固性較差，易在外力的作用下發(fā)生形變，在這種情況下可以考慮應用懸吊法固定管線，利用吊索的牽拉力做好保護措施。需要注意的是，在牽拉管線的過程中吊索可能會因為受力而被拉長，為此技術人員和牽拉人員應根據情況每隔一段時間便收緊吊索，讓吊索始終保持良好的牽拉作用，吃力穩(wěn)定。技術人員在現場應用懸吊法保護管線的過程中，需要明確管線的受力情況和位移情況，根據現場情況不斷調整牽拉點位，找到受力平衡點，避免管線因土體形變發(fā)生位移，將保護措施真正落實到位。

2.5 應用支撐法施工

正常情況下管道的下部有土體起到支撐作用，分擔管道自重，避免管道發(fā)生形變。市政工程施工中部分地區(qū)的挖掘深度大大超過淺層管道敷設深度，如果將管道下部的支撐土體清理掉，會導致部分管線懸空，受力負荷不均勻，影響管線安全。針對這種情況工作人員可以先沿線將整個管道的軌跡標注出來，并沿線設置相應支撐點，讓支撐點替代土體發(fā)揮支撐作用。技術人員在設置支撐點的過程中需要充分考慮施工需求和施工時間，如果時間較短，則可以簡單依托混凝土等物品做成臨時支撐點，如果施工時間較長，且很可能需要反復施工，則可以通過布設支撐樁、砌支墩等永久支點，為管道提供良好的支撐作用，做好相應保護。通常情況下永久支撐可以作為管線設置的一部分，與建筑物永久結合在一起，不需要進行拆除；如果是臨時支撐點則需要同時考慮拆除作業(yè)的便利性和安全性，避免拆除作業(yè)影響管線安全。

2.6 降低土體負荷

挖基坑、打樁、沉井、盾構施工等環(huán)節(jié)都可能會對土體施加過量的壓力，導致深層土體發(fā)生形變，影響管線安全。為了應對這一情況，盡可能避免土體形變過大給管線施加過多壓力，可以利用土體加固法對土體進行注漿處理，減少土體形變的可能，保護地下管線。

此外，為了盡可能減少土體形變的壓力，在施工中除了注漿加固土體外，還可以盡可能減少管線周圍的荷載，讓作用在管線上部和周圍土體上的荷載降低，優(yōu)化管線受力情況。例如在施工現場做好標識，大質量的機械設備嚴禁停放在管線標識附近，避免上部土體承壓過大；在管線上方設置卸荷板或是固體支架，改變管線上方土體受力情況和受力方向，降低土體變形情況，達到保護管線的目標。這類技術在應用之前，需要先對管線的實際使用功能、管線組成材質、管線埋設深度、管線走向、結構構造、基礎型式、管體直徑、管節(jié)長度、地質環(huán)境等相關要素進行綜合考量，盡可能降低工期和費用支出，做好成本管控，在做好管線保護工作的基礎上降低施工企業(yè)的利潤損失，激發(fā)他們的施工熱情，以積極的態(tài)度投入到管線保護工作當中。

2.7 加強現場管理

在施工現場建立系統的安全生產責任制度，專人專崗，對重點工程地段進行嚴格的監(jiān)督和管理，保證管線安全。在施工正式開始之前對技術人員和施工人員開展崗前培訓，培訓內容除了各項安全制度外還需要包括施工注意事項，避免在施工作業(yè)中出現違規(guī)操作的情況，保證現場施工安全。建立現場管線安全管理機制，監(jiān)管責任落實到人，避免責任推諉，將監(jiān)管工作落到實際施工流程中。

2.8 管線改遷

當管線本身老化較為嚴重，土層擾動情況較為嚴重時，為了避免施工給管線造成影響，可以采取管線改遷的形式繞開施工地點。由于管線改遷影響較多，因此在采取這一方案之前需要結合各方面因素進行綜合考量，例如改遷工程的成本支出；是否能夠通過其他的技術方案保證施工流程正常進行；附近有無合適改遷位置；改遷之后是否會影響管線的正常使用等。綜合多種因素進行考量，盡可能降低工程建設成本，保障群眾正常生活，避免管道受到損害。

針對部分無主、不明管線，以及破壞后不會產生重大損失或影響的管線，可以在與有關部門聯系后對管線進行停用處理，以不保護的方式快速完成施工作業(yè)，并在最短時間內恢復管線使用功能，降低施工作業(yè)對管線造成的影響。在施工作業(yè)結束后需要安排相關人員做好管道指標檢測工作，確定施工作業(yè)是否對管線造成了影響[5]。

3 結束語

綜上所述，在市政工程施工建設過程中做好管線保護工作，需要施工企業(yè)綜合考量多種可能對管道質量產生影響的原因，根據現場測量情況使用效果突出、符合現場實際情況的保護措施，在保護管線的同時，市政管理部門應做好輔助支持工作，盡可能降低保護費用，避免施工成本支出過高，影響施工企業(yè)的積極性，讓地下管線保護工作真正發(fā)揮應有的作用。